アフリカ高原地域（エチオピア）向けのデッドタンクSF6サーキットブレーカー解処案

プロジェクト背景​
エチオピアは東アフリカ高原に位置し、平均標高が3,000メートルを超えています。一部の地域では冬季の気温が-30°Cまで下がり、昼夜の温度差（最大で25°C）が大きく、強力な紫外線を伴います。現地の電力システムは以下の課題に直面しています：

1. ​SF6ガスの液化リスク: 伝統的なデッドタンクSF6遮断器は低温（臨界液化温度 ≈ -28.5°C）でSF6ガスが液化しやすいため、絶縁性能と消弧性能が低下し、動作不良を引き起こす可能性があります。
2. ​高地での絶縁性能の劣化: 空気密度の低下により外部絶縁強度が弱まり、デッドタンクSF6遮断器にはより高い絶縁レベルまたは特別な設計が必要となります。
3. ​高いメンテナンス難易度: 遠隔地では十分なメンテナンスリソースが不足しているため、デッドタンクSF6遮断器は長期メンテナンスフリーの機能を備える必要があります。

​ソリューション​
環境的および技術的な課題に対応するため、以下のような統合された対策がデッドタンクSF6遮断器に対して実施されました：

1. ​混合ガスの最適化​
   • ​SF6+CF4ガス混合物: 25%のSF6と75%のCF4の混合物を使用することで、液化臨界温度が-60°Cに低下し、極寒条件でもデッドタンクSF6遮断器のガス安定性が確保されます。
   • ​圧力制御: デッドタンクSF6遮断器の定格圧力は0.6 MPa（ゲージ圧）に設定され、低温でのガス漏れを防ぐためにシール性能が強化されています。
2. ​加熱および断熱システム​
   • ​内蔵ヒーターストリップ: 300Wの電気ヒーティングシステムがデッドタンクSF6遮断器本体と圧力パイプラインに組み込まれており、-20°C以下で自動的に作動してガス圧力を液化閾値以上に保ちます。
   • ​二重層絶縁: デッドタンクSF6遮断器は、外側に紫外線耐性複合シェルと内側にエアロゲル層を使用して熱損失を最小限に抑え、高原レベルの太陽放射に耐えます。
3. ​高地適応​
   • ​強化された絶縁: デッドタンクSF6遮断器の雷衝撃耐電圧は550 kV（標準450 kV）にアップグレードされ、延長されたクリープ距離ポーセリンブッシング（31mm/kV）が使用されます。
   • ​地震対策設計: 柔軟なリンク機構と振動吸収ベースがデッドタンクSF6遮断器に追加され、水平方向0.3g、垂直方向0.15gの地震要件を満たします。
4. ​スマートメンテナンスサポート​
   • ​オンラインガスモニタリング: デッドタンクSF6遮断器は密度リレーと微量水分センサーを統合し、SF6混合物の圧力と湿度をリアルタイムで追跡し、データを衛星経由で中央制御システムに送信します。
   • ​モジュラーメンテナンス: スプリング駆動機構（例：CTB-1型）を採用することで、デッドタンクSF6遮断器の機械寿命は10,000回の動作に延長され、現場でのメンテナンス頻度が減少します。

​結果​
2024年の導入以来、デッドタンクSF6遮断器ソリューションはエチオピアの高原電力網で優れたパフォーマンスを発揮しています：

1. ​信頼性の向上: 混合ガスと加熱システムにより、デッドタンクSF6遮断器は-40°Cで安定して動作し、ガス液化による停電はゼロとなり、故障率は85%減少しました。
2. ​メンテナンスコストの削減: 年間メンテナンス頻度は6回から1回に減少し、コストは30%削減されました。
3. ​環境適合性: デッドタンクSF6遮断器でのSF6使用量は75%減少し、従来のソリューションと比較して温室効果ガス排出量は80%削減され、パリ協定との整合性が図られました。